具有监测闩锁组件的部件监测系统技术方案

提供了被构造成监测断路器组件操作机构(16)部件特性的监测闩锁组件(174)。监测闩锁组件(174)包括闩锁构件(176)和传感器组件(178)。闩锁构件(176)包括主体(180)。闩锁构件主体(180)限定凹腔(182)。传感器组件(178)被设置在闩锁构件主体凹腔(182)中。

【技术实现步骤摘要】

所公开和要求的概念涉及具有部件监测系统的断路器，以及更具体地涉及具有利用监测闩锁组件的部件监测系统的断路器。
技术介绍
断路器组件为电气系统提供免于诸如电流过载、短路和低电平电压状况的电故障状况的保护。通常，断路器包括跳闸装置和操作机构。跳闸装置检测过电流状况，并致动操作机构。操作机构手动或响应于跳闸装置打开和闭合若干电触点。在示例性实施例中，操作机构利用若干弹簧来产生用于打开和闭合操作的力。进一步，将弹簧保持处于充电状态，以使得例如，紧随过电流状况，触点可以闭合而不必对弹簧充电。操作机构的部件随着时间的推移受到磨损和毁坏。当操作机构部件变得磨损时，应更换操作机构部件。可期望的是抢先更换操作机构部件，而不是等待操作机构部件被磨损到需要更换的地步。也就是说，可期望的是监测操作机构部件的“健康”，并且诊断操作机构部件何时将需要更换。因此，需要被构造成监测断路器组件操作机构部件特性的部件监测系统。进一步，需要包括传感器组件以便监测断路器组件操作机构部件特性的所选操作机构部件，诸如但不限于闩锁组件。
技术实现思路
这些需求和其它需求由提供被构造成监测断路器组件操作机构部件特性的监测闩锁组件的所公开和要求的实施例中的至少一个实施例满足。监测闩锁组件包括闩锁构件和传感器组件。闩锁构件包括主体。闩锁构件主体限定凹腔(pocket)。传感器组件被设置在闩锁构件主体凹腔中。进一步，提供了被构造成监测断路器组件操作机构部件特性的部件监测系统。在示例性实施例中，部件监测系统利用监测闩锁组件。部件监测系统包括记录组件和比较组件。记录组件包括用于所选断路器部件的所选标称(nominal)数据，传感器组件被构造成测量所选断路器部件的若干实际部件特性并且发送实际部件特性输出数据。比较组件被构造成将传感器组件实际部件特性输出数据与所选标称数据比较，并且提供当其与所选标称数据比较时传感器组件输出数据是否可接受的指示。附图说明当结合附图阅读时，可以从优选实施例的以下描述得到本专利技术的完整理解，在附图中：图1是断路器组件的等距视图。图2是断路器组件的侧视图。图2A是断路器组件的侧视图。图3是部件监测系统的示意图。图4是具有所选部件特性的所选操作机构部件的局部侧视图。图5是示出电流的包络线和充电时间的图。图6是示出充电过程的所选标称时间周期的图。图7是示出标称和故障模式特性的图。图8是所公开方法的流程图。图9是监测闩锁组件的等距视图。图10是监测闩锁组件的侧视图。图11是监测闩锁组件的顶视图。图12是示出在可移动触点组件的打开速度和接触弹簧力之间关系的图。图13是示出在闩锁力和接触弹簧力之间关系的图。图14A是与应力传感器模块、控制电路监测模块、打开/闭合评估模块和充电电动机监测模块相关联的方法的流程图的第一部分。图14B是与应力传感器模块、控制电路监测模块、打开/闭合评估模块和充电电动机监测模块相关联的方法的流程图的第二部分。图15是示出针对基于振动的诊断和预测的步骤的流程图。图16是示出针对信号分段的步骤的流程图。图17是针对在闭合操作期间与杰作(masterpiece)断路器相关联的振动的示例性模型所选标称数据的图。图18A是针对第一传感器的第一传感器组件的计算部件特性与模型所选标称数据的比较的视觉表示。图18B是针对第二传感器组件的计算部件特性与模型所选标称数据的比较的视觉表示。图19是计算部件特性与模型所选标称数据的比较的另一视觉表示。图20是从振动数据来估计位移曲线的模型。图21是具有表示估计位移的线的示例性模型所选标称振动数据的图。图22是表示闭合位移特性的图。具体实施方式应当认识到，本文中在附图中所示并且在以下说明中描述的特定元件只是所公开概念的示例性实施例，其仅仅是为了说明目的而作为非限制性示例而提供的。因此，不应认为与本文所公开的实施例相关的具体尺寸、取向、组件、使用部件数量、实施例配置和其它物理特性限制所公开概念的范围。在此所使用的方向术语，诸如例如，顺时针、逆时针、左、右、顶部、底部、向上、向下及其衍生词涉及在附图中所示的元件取向，并且除非在其中明确记述外并不限制权利要求。如在此所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确说明。如在此所使用的，两个或多个部分或部件被“耦接”的表述是指，该部分直接或间接地(即通过一个或多个中间部分或部件)一起结合或操作，只要连接发生。如在此所使用的，“直接耦接”是指两个元件彼此直接接触。应该注意的是，诸如但不限于断路器触点的移动部件在其处于例如闭合的第二位置的一个位置时“直接耦接”，但在其处于打开的第一位置时不“直接耦接”。如在此所使用的，“固定耦接”或者“固定”是指两个部件耦接，以便作为一体移动，同时保持彼此相对的恒定取向。因此，当两个元件耦接时，这些元件的所有部分耦接。然而，第一元件的特定部分被耦接到第二元件(例如，轴第一端被耦接到第一轮)的描述是指设置第一元件的特定部分比它的其它部分更靠近第二元件。如在此所使用的，短语“可移除地耦接”是指一个部件与另一个部件以基本上临时的方式耦接。也就是说，两个部件以如下方式耦接，即部件的结合或分离是容易的，且不损坏部件。例如，两个采用有限数量的易于接触的紧固件而彼此固定的部件被“可移除地耦接”，而两个由难以接近的紧固件焊接或结合在一起的部件被不“可移除地耦接”。“难以接近的紧固件”是在接近紧固件之前需要移除一个或多个其它部件的紧固件，其中“其它部件”不是接近装置，诸如但不限于门。如在此所使用的，“操作性地耦接”是指若干元件或组件(其每一个可在第一位置和第二位置，或第一配置和第二配置之间移动)被耦接，以使得随着第一元件从一个位置/配置移动到另一个位置/配置，第二元件也在位置/配置之间移动。值得注意的是，第一元件可以“操作性地耦接”到另一个元件，而无需相反为真。如在此所使用的，元件或组件的“特性”包括但不限于，元件或组件的位置、由一个或多个元件或组件移动的距离、在一个或多个元件或组件内或在其之间生成的力，或在一个或多个元件或组件内的应力。可测量特性运动可以是线性的、有角的(在二维或三维参考中)，并且可转换为具有适当校准(工厂或现场设定)的另一种类型的运动。特性可以被转换成另一种形式(例如，但不限于电能、机电能量/力、磁、热等)。如在此所使用的，“耦接组件”包括两个或更多个耦接件或耦接部件。耦接件或耦接组件的部件通常不是同一元件的部分或另一部件。同样，“耦接组件”的部件可能不在以下描述中同时描述。如在此所使用的，“耦接件”或“耦接部件”是耦接组件的一个或多个部件。也就是说，耦接组件包括至少两个被构造成耦接在一起的部件。可以理解的是，耦接组件的部件彼此可兼容。例如，在耦接组件中，如果一个耦接部件是按扣座(snapsocket)，则另一个耦接部件是按扣塞(snapplug)，或者如果一个耦接部件是螺栓，则另一个耦接部件是螺母。如在此所使用的，“紧固件”是被构造成耦接两个或更多个元件的独立部件。因此，例如，螺栓是“紧固件”，但舌榫(tongue-and-groove)耦接件不是“紧固件”。也就是说，舌榫元件是被耦接的元件的一部分，并且不是独立的部件。如在此所使用的，“对应”指示将两个结构部件的大小和形状设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测闩锁组件(174)，其被构造成监测断路器组件操作机构部件特性，所述断路器组件操作机构(16)包括若干旋转轴(30)、若干凸轮构件(32)、若干连杆构件(40)、若干D轴(42)，每个所述连杆构件(40)被操作性地耦接到另一个连杆构件(40)、凸轮构件(32)或旋转轴(38)中的至少一个，所述监测闩锁组件(174)包括：闩锁构件(44)，其包括主体(180)；所述闩锁构件主体(180)限定凹腔(182)；以及传感器组件(220)，所述传感器组件(220)被设置在所述闩锁构件主体凹腔(182)中。

【技术特征摘要】
2015.08.13 US 14/8252321.一种监测闩锁组件(174)，其被构造成监测断路器组件操作机构部件特性，所述断路器组件操作机构(16)包括若干旋转轴(30)、若干凸轮构件(32)、若干连杆构件(40)、若干D轴(42)，每个所述连杆构件(40)被操作性地耦接到另一个连杆构件(40)、凸轮构件(32)或旋转轴(38)中的至少一个，所述监测闩锁组件(174)包括：闩锁构件(44)，其包括主体(180)；所述闩锁构件主体(180)限定凹腔(182)；以及传感器组件(220)，所述传感器组件(220)被设置在所述闩锁构件主体凹腔(182)中。2.根据权利要求1所述的监测闩锁组件(174)，其中：所述闩锁构件主体(180)是包括闩锁的第一端(184)和耦接的第二端(186)的大致平面主体；所述闩锁构件主体第二端(186)包括闩锁表面(188)；所述闩锁构件主体凹腔(182)与所述闩锁构件主体第一端闩锁表面(188)相邻设置。3.根据权利要求1所述的监测闩锁组件(174)，其中：所述闩锁构件主体凹腔(182)包括大致平面的第一表面(190)和大致平面的第二表面(192)；其中所述闩锁构件主体凹腔第一表面(190)和所述闩锁构件主体凹腔第二表面(192)大致平行；所述传感器组件(178)包括具有大致平面的第一表面(196)和大致平面的第二表面(198)的大致平面的主体(194)；所述传感器组件主体第一表面(196)接合所述闩锁构件主体凹腔第一表面(190)；以及所述传感器组件主体第二表面(198)接合所述闩锁构件主体凹腔第二表面(192)。4.根据权利要求1所述的监测闩锁组件(174)，其中所述传感器组件(178)被构造成测量静态压力或变形中的至少一种。5.一种部件监测系统(200)，其被构造成监测断路器组件操作机构部件特性，所述断路器组件操作机构(16)包括若干旋转轴(38)、若干凸轮构件(32)、若干连杆构件(40)、若干D轴(42)，每个所述连杆构件(40)被操作性地耦接到另一个连杆构件、凸轮构件(32)或旋转轴(38)中的至少一个，所述系统包括：记录组件(210)，其包括所选断路器部件的所选标称数据；闩锁构件(176)，其包括主体(180)；所述闩锁构件主体(180)限定凹腔(182)；至少一个传感器组件(178)，其被构造成测量所选断路器部件的若干实际部件特性并且发送实际部件特性输出数据；所述传感器组件(178)被设置在所述闩锁构件主体凹腔(182)中；比较组件(230)，其被构造成将所述传感器组件(178)实际部件特性输出数据与所述所选标称数据比较，并且提供当与所选标称数据比较时所述传感器组件(178)输出数据是否可接受的指示；以及所述至少一个传感器组件(178)与所述比较组件(230)电子通信。6.根据权利要求5所述的部件监测系统(200)，其中所选断路器部件的所述记录组件(210)所选标称数据包括作用于所述闩锁构件主体(180)上的力的期望范围。7.根据权利要求5所述的部件监测系统(200)，其中所述记录组件(210)是电子构建体；所述比较组件(230)是电子构建体；以及所述比较组件(230)与所述记录组件(210)电子通信。8.根据权利要求5所述的部件监测系统(200)，其中：所述闩锁构件主体(180)是包括闩锁的第一端(184)和耦接的第二端(186)的大致平面主体；所述闩锁构件主体第二端(186)包括闩锁表面(188)；以及所述闩锁构件主体凹腔(182)与所述闩锁构件主体第一端闩锁表面(188)相邻设置。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炯，余砾，吴芳基，毛斌辉，S·Z·陈，刘靖轩，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US